广州地铁十二号线里横路-槎头站左线盾构贯通
时间：2023-06-25 07:29:30
近日，随着广州地铁十二号线里横路至槎头区间（以下简称“里槎区间”）左线盾构隧道第1155环管片拼装完成，标志着该区间双线盾构隧道顺利贯通，施工过程中，实现了广州地铁建设史上的多个“首次”。
记者了解到，里槎区间隧道全长约2055米，盾构机在1号中间风井往两头始发掘进，共经历4次始发，4次到达。盾构机两次下穿珠江水道，长度分别为150米和450米，隧道顶距离河床的最小竖向净距约11.18米。盾构下穿珠江时洞身在岩溶发育区穿越上软下硬及全断面微风化石灰岩地层，地质环境复杂，地下水丰富，对盾构机密封和掘进参数控制提出更高要求。
首次实现在极小空间进行钢套筒平移始发
由于里槎区间中间风井临近江边，盾构机始发后立即下穿珠江，涌水涌砂风险较大。经过专家论证讨论等环节后，广州地铁及施工单位广东华隧的地铁建设者们决定采用密闭钢套筒盾构始发的方式。盾构机主体长度约11米、连接桥架长度约13米，始发所需的总长度需24米，而盾构吊装井结构长度仅25.7米，盾构吊装空间十分有限。同时，由于中间风井始发层净空为8.48米，比正常盾构始发井高1米左右，为满足盾构始发姿态，需将钢套筒整体垫高，但钢套筒和盾体重量较大，采用普通的钢结构提升高度稳定性较差，因此建设者们在底板浇筑混凝土托台，保证钢套筒整体稳定。
此外，盾构吊装井位于中间风井大里程方向，钢套筒及盾构机下井组装后需平移至小里程始发洞门处始发。将如此庞然大物平移15米，且过程中盾构机姿态误差不得超过3厘米，是建设者们从未遇到过的难题。为此，地铁建设者经过多次模拟，在平移过程中不断修正位置。同时始发段位于隧道缓和曲线上，隧道中心线与风井结构端墙存在夹角，盾构需斜向始发。为了保证盾构与始发洞门密实，施工单位在原预埋钢环前安装异形过渡环与钢套筒连接，确保接缝严密，使盾构以最佳姿态完成始发。
首次在岩溶发育区全断面灰岩地层下穿珠江
里槎区间左右线下穿珠江长度共约1200米，其中上软下硬段长度300米，剩余部分均为灰岩，溶土洞见洞率达26.7%，个别揭示溶洞洞高达5.3米，岩石强度可达57兆帕，尤其在珠江底部富水及高水压条件下，岩溶水通过溶洞、溶蚀裂隙、构造破碎带等通道连通更是增加了盾构隧道施工难度，地铁建设者面临着盾构机姿态失稳、刀具磨损、地表沉降、隧道渗水等施工风险。
为了破除以上风险，地铁建设者前期从盾构机选型出发，选用适于复合地层掘进的盾构机刀盘布局及耐磨合金刀具，并采用溶洞探测装置探测前盾下方空洞情况，提前进行溶洞处理，确保盾构掘进顺利。掘进过程中，建设者们加强盾构机出渣、二次注浆管控，严密关注盾构机姿态参数，加强地（江）面巡视及盾构隧道、下穿堤岸的监测，确保安全下穿。
首次在珠江底进行冷冻带压开仓
面对不良的地质条件，全断面微风化石灰岩地层是盾构机最难“啃”的石头，极强的硬度极易磨损盾构机刀盘和刀具，掘进过程需频繁开仓更换刀具。但考虑珠江底水文地质条件复杂采用常规气压开仓风险大，因此，地铁建设者采用自主研发的冷冻刀盘技术，首次在珠江底进行冷冻开仓，通过连续带压进仓的方式，累计进仓192次，检查确认刀具42把，更换刀具4把。
由于珠江底部水流大，为了在冷冻时减少砂层水的流速对冷冻产生的影响，地铁建设者排出开挖仓内原有土体后，用高浓度泥浆制作泥膜，使膨润土颗粒充分渗透开挖面，确保冷冻效果。同时，建设者们还对冷冻管路及测温系统进行改进，将原有的2条冷冻管路改造为4条冷冻管路，形成2个冷冻回路，增强冷冻有效性；采用智能化冻结温控系统，实时监测冻土发展速度及厚度，测温管上每隔10厘米布设一个测温探头，全面检测刀盘附近土体的温度发展情况，根据冻结体温度发展趋势，严格控制冷冻循环盐水浓度、温度和流量，确保冷冻效果和开仓安全。
首次利用船舶进行软弱地层加固及岩溶处理
为确保盾构机平稳下穿珠江，广州地铁及施工单位进行多方协调，经相关单位批准，首次利用船舶在珠江西航道盾构下穿区间进行软弱地层加固及岩溶处理。
针对珠江段软地基及溶土洞处理的特殊性，建设者结合水域地形地貌及潮汐水文气象条件，选定载重量大、舷宽、吃水深度较浅、稳定性好、具有自航能力的船舶搭建了钻探平台，在江底对砂层与淤泥质土进行注浆加固施工。由于传统袖阀管注浆无法适应高水压的富水环境，同时洞内注浆加固无法对加固的软弱地基进行质量检测，经过多次论证，建设者决定采用具有钻注一体功能的WSS注浆工艺。该工艺一次钻进后直接注浆，避免了珠江底部水流对注浆管的冲刷，同时可克服浆液窜层流出现象，定点、精准注浆，有利保护珠江水不被污染。
截止至目前，十二号线（浔峰岗-大学城南）土建工程累计完成69%。25座车站中，15座已封顶，其余10座进行土建施工。24个区间中，10个已贯通，11个进行土建施工,3个进行施工前准备。槎头车辆段、大学城南停车场进行土建及机电施工。
记者了解到，里槎区间隧道全长约2055米，盾构机在1号中间风井往两头始发掘进，共经历4次始发，4次到达。盾构机两次下穿珠江水道，长度分别为150米和450米，隧道顶距离河床的最小竖向净距约11.18米。盾构下穿珠江时洞身在岩溶发育区穿越上软下硬及全断面微风化石灰岩地层，地质环境复杂，地下水丰富，对盾构机密封和掘进参数控制提出更高要求。
首次实现在极小空间进行钢套筒平移始发
由于里槎区间中间风井临近江边，盾构机始发后立即下穿珠江，涌水涌砂风险较大。经过专家论证讨论等环节后，广州地铁及施工单位广东华隧的地铁建设者们决定采用密闭钢套筒盾构始发的方式。盾构机主体长度约11米、连接桥架长度约13米，始发所需的总长度需24米，而盾构吊装井结构长度仅25.7米，盾构吊装空间十分有限。同时，由于中间风井始发层净空为8.48米，比正常盾构始发井高1米左右，为满足盾构始发姿态，需将钢套筒整体垫高，但钢套筒和盾体重量较大，采用普通的钢结构提升高度稳定性较差，因此建设者们在底板浇筑混凝土托台，保证钢套筒整体稳定。
此外，盾构吊装井位于中间风井大里程方向，钢套筒及盾构机下井组装后需平移至小里程始发洞门处始发。将如此庞然大物平移15米，且过程中盾构机姿态误差不得超过3厘米，是建设者们从未遇到过的难题。为此，地铁建设者经过多次模拟，在平移过程中不断修正位置。同时始发段位于隧道缓和曲线上，隧道中心线与风井结构端墙存在夹角，盾构需斜向始发。为了保证盾构与始发洞门密实，施工单位在原预埋钢环前安装异形过渡环与钢套筒连接，确保接缝严密，使盾构以最佳姿态完成始发。
首次在岩溶发育区全断面灰岩地层下穿珠江
里槎区间左右线下穿珠江长度共约1200米，其中上软下硬段长度300米，剩余部分均为灰岩，溶土洞见洞率达26.7%，个别揭示溶洞洞高达5.3米，岩石强度可达57兆帕，尤其在珠江底部富水及高水压条件下，岩溶水通过溶洞、溶蚀裂隙、构造破碎带等通道连通更是增加了盾构隧道施工难度，地铁建设者面临着盾构机姿态失稳、刀具磨损、地表沉降、隧道渗水等施工风险。
为了破除以上风险，地铁建设者前期从盾构机选型出发，选用适于复合地层掘进的盾构机刀盘布局及耐磨合金刀具，并采用溶洞探测装置探测前盾下方空洞情况，提前进行溶洞处理，确保盾构掘进顺利。掘进过程中，建设者们加强盾构机出渣、二次注浆管控，严密关注盾构机姿态参数，加强地（江）面巡视及盾构隧道、下穿堤岸的监测，确保安全下穿。
首次在珠江底进行冷冻带压开仓
面对不良的地质条件，全断面微风化石灰岩地层是盾构机最难“啃”的石头，极强的硬度极易磨损盾构机刀盘和刀具，掘进过程需频繁开仓更换刀具。但考虑珠江底水文地质条件复杂采用常规气压开仓风险大，因此，地铁建设者采用自主研发的冷冻刀盘技术，首次在珠江底进行冷冻开仓，通过连续带压进仓的方式，累计进仓192次，检查确认刀具42把，更换刀具4把。
由于珠江底部水流大，为了在冷冻时减少砂层水的流速对冷冻产生的影响，地铁建设者排出开挖仓内原有土体后，用高浓度泥浆制作泥膜，使膨润土颗粒充分渗透开挖面，确保冷冻效果。同时，建设者们还对冷冻管路及测温系统进行改进，将原有的2条冷冻管路改造为4条冷冻管路，形成2个冷冻回路，增强冷冻有效性；采用智能化冻结温控系统，实时监测冻土发展速度及厚度，测温管上每隔10厘米布设一个测温探头，全面检测刀盘附近土体的温度发展情况，根据冻结体温度发展趋势，严格控制冷冻循环盐水浓度、温度和流量，确保冷冻效果和开仓安全。
首次利用船舶进行软弱地层加固及岩溶处理
为确保盾构机平稳下穿珠江，广州地铁及施工单位进行多方协调，经相关单位批准，首次利用船舶在珠江西航道盾构下穿区间进行软弱地层加固及岩溶处理。
针对珠江段软地基及溶土洞处理的特殊性，建设者结合水域地形地貌及潮汐水文气象条件，选定载重量大、舷宽、吃水深度较浅、稳定性好、具有自航能力的船舶搭建了钻探平台，在江底对砂层与淤泥质土进行注浆加固施工。由于传统袖阀管注浆无法适应高水压的富水环境，同时洞内注浆加固无法对加固的软弱地基进行质量检测，经过多次论证，建设者决定采用具有钻注一体功能的WSS注浆工艺。该工艺一次钻进后直接注浆，避免了珠江底部水流对注浆管的冲刷，同时可克服浆液窜层流出现象，定点、精准注浆，有利保护珠江水不被污染。
截止至目前，十二号线（浔峰岗-大学城南）土建工程累计完成69%。25座车站中，15座已封顶，其余10座进行土建施工。24个区间中，10个已贯通，11个进行土建施工,3个进行施工前准备。槎头车辆段、大学城南停车场进行土建及机电施工。
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